На сайті 11893 реферати!

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання.
Авторські права на реферати належать їх авторам.

Рентгеновское излучение

Реферати > Фізика > Рентгеновское излучение

Конец ХІХ в. Отмечен величайшим открытием Вильгельма Конрата Рентгена, указавшего новые направления в изучении электрических явлений, обусловливающих появление и существование живого.

Представляет интерес сам процесс этого открытия. Работая в декабре 1895 г. с разрядной трубкой, около которой находился флуоресцирующий экран (светящийся в определенных условиях), покрытый платиносинеродистым барием, Рентген обнаружил свечение экрана. Будучи пытливым исследователем, он сра­зу накрыл разрядную трубку черным чехлом — свечение экрана не прекрати­лось. После неоднократных повторных наблюдений Рентген пришел к выводу, что свечение вызывается не известными до того лучами, которые он назвал икс-лучами, невидимыми глазу. Свечение этих лучей он обнаруживал через прегра­ды: колоду карт, книгу толщиной до 1000 страниц, еловую доску толщиной 2-3 см, алюминиевую пластину толщиной до 15 мм. И главное, что он писал об этом явлении: «Если держать между разрядной трубкой и экраном руку, то видны очертания контуров костей руки. Лучи действуют на фотографическую пластину и можно произвести снимок руки, пользуясь пластиной, заключенной в кассету или тонкую бумагу.

Рентген отмечает, что новый род лучей отличается от ультрафиолетовых, катодных лучей и световых, инфракрасных, хотя некоторое сродство между всеми этими лучами существует.

Открытие Рентгеном «новых лучей» вызвало всеобщий интерес, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в газетах и научных журналах. Во многих лабораториях всего мира началась успешная проверка открытия Рентгена и исследования возможности создания рентгеновского аппарата. Осо­бенно большой интерес к новому излучению проявили врачи. Именно этим можно объяснить исключительный прогресс в развитии источников излучения и приборов-регистраторов.

Что же открыл Рентген? Он обнаружил, что если через стеклянную трубку с двумя впаянными электродами, из которой выкачан воздух до давления около 10-3 Па, пропустить электрический ток, то из нее выходят особые, невидимые глазу лучи.Оказалось, что эти лучи обладают замечательными свойствами. Большинство свойств этих лучей, названных впоследствии рентгеновскими, было изучено самим Рентгеном и описано вего первых трех работах в 1895-1898 гг. Им же были указаны те непосредственные практические приложения, которые эти лучи могут иметь. Главнейшие свойства рентгеновских лучей следующие.

Это, прежде всего сильная проникающая способность. Все тела оказались про­зрачными для рентгеновских лучей. Прозрачность различных тел для этих лучей различна и для одного и того же тела зависит от его толщины. Ни одно тело не является для рентгеновских лучей полностью прозрачным: часть энергии рентге­новских лучей при прохождении слоя тела любой толщины поглощается им и пучок лучей, прошедший через такой слой, будет обладать меньшей интенсивно­стью, чем падающий на этот слой. Благодаря этому свойству рентгеновские лучи нашли широкое применение в медицине при просвечивании больных для опреде­ления состояния внутренних органов, перелома костей, присутствия инородных тел, а также в промышленности при исследовании металлических отливок на наличие раковин и трещин, при исследовании сварных швов и т. п.

Рентгеновскиелучи обладают способностью вызывать свечение некоторых тел. Например, картон, покрытый двойной цианистой солью бария и платины,светится под действием рентгеновских лучей желтовато-зеленым светом. Если между рентгеновской трубкой и экраном поместить какое-либо неоднородное тело, например руку, то кости руки задержат лучи сильнее, а мышцы — слабее, и на экране получится тень скелета кисти руки, потому что в тех местах экрана, куда падает меньше энергии лучей, свечение будет слабее.

Рентгеновские лучи действуют на фотографическую пластинку. Подобно лучам света, они вызывают ее почернение. Это свойство позволяет фотографировать ту теневую картину , которая получается при просвечивании исследуе­мых тел.

Обладают они и способностью ионизировать газы. Это свойство позволяет не только обнаруживать лучи, но и судить об их интенсивности, измеряя, напри­мер, возникший ионизационный ток.

Рентгеновские лучи обладают биохимическим действием. О биохимическом действии рентгеновских лучей на живой организм известно многое, но далеко не все. Это свойство нашло широкое применение в медицине при лечении кож­ных заболеваний и заболеваний внутренних органов.

Природа рентгеновских лучей оставалась неизвестной в течение 17 лет со времени открытия их Рентгеном. Только в 1912 г. удалось опытным путем дока­зать, чтоони имеют туже природу, что и лучи видимого света, т. е. являются электромагнитными колебаниями, но с очень малой длиной волны.

Вскоре после открытия рентгеновских лучей Рентген и другие исследовате­ли отметили сходство между ними и лучами видимого света. На это указывает и то, что рентгеновские лучи распространяются прямолинейно, не отклоняются ни электрическим, ни магнитным нолями.

Но, с другой стороны, не удалось обнаружить для этих лучей ни отражения от зеркал, ни преломления при прохождении их через призмы,

т. е. не удавалось обнаружить тех явлений, которые свойственны световым лучам и которые ука­зывают на их волновую природу.

Можно было полагать, однако, что указанные явления не могут быть обна­ружены для рентгеновских лучей потому, что длина их волны очень мала и, следовательно, всякое зеркало будет их только рассеивать, как матовое стекло рассеивает световые лучи. Точно так же искусственные дифракционные решет­ки должны быть слишком грубымидля лучей очень короткой длины волны. Если же воспользоваться в качестве дифракционной решетки естественной ре­шеткой, которую образуют правильно расположенные в кристалле атомы, то можно ожидать, что при прохождении рентгеновских лучей через кристалл бу­дет наблюдаться явление дифракции.

Впервые идея об использовании кристалла в качестве естественной дифрак­ционной решетки была высказана в 1910 г. профессором Московского универ­ситета П. Н. Лебедевым. Однако поставленные им опыты не были доведены до конца в связи с уходом его из университета.

Эта идея подтвердилась на опыте, выполненном в 1912 г. немецким физиком М. Лауэ. Тонкая пластинка кристалла была помещена перпендикулярно направ­лению узкого пучка рентгеновских лучей; за кристаллом на расстоянии около 40 мм располагалась фотографическая пластинка, заключенная в конверт из чистой бумаги. После освещения кристалла рентгеновскими лучами в течение нескольких часов на проявленной фотопластинке вместо одного пятна, лежаще­го на мути мучка рентгеновских лучей, прошедших через кристалл, получился ряд пятен, симметрично расположенных вокруг основного, центрального пятна. Расположение этих пятен, как оказалось, зависит от рода кристалла и его ориенти­ровки относительно пучка лучей. Этот результат объясняется тем, что рентгено­вские лучи, рассеянные отдельными атомами кристалла, интерферируют между собой, подобно световым лучам, проходящим через дифракционную решетку. Причем в некоторых направлениях вследствие интерференции рассеянные лучи усиливаются и дают темные пятна на фотопластинке, в других направлениях ослабляютсяи недостигают ее. Лауэ дал и математическую теорию этого явле­ния, вполне отвечающую результатам, и тем доказал электромагнит­ную природу рентгеновских лучей.

Перейти на сторінку номер: 1  2 Версія для друкуВерсія для друку   Завантажити рефератЗавантажити реферат